飼用抗生素的替代品(精).doc

飼用抗生素的替代品自抗生素被批準(zhǔn)用作飼料添加劑后，為畜牧業(yè)發(fā)展起了巨大推動(dòng)作用，但隨著飼用抗生素的普及應(yīng)用，其副作用也逐漸突出，(1)破壞畜禽的胃腸道微生態(tài)平衡，干擾畜禽免疫系統(tǒng)，特別是消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的局部非特異性免疫系統(tǒng)，降低畜禽對(duì)疾病的抵抗力，影響畜禽健康，嚴(yán)重威脅畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;(2)在肉、蛋、奶等畜產(chǎn)品中殘留，直接威脅人的健康;(3)通過(guò)抗生素耐藥性的交互遺傳和交叉?zhèn)鞑?，干擾手術(shù)后病人和傳染病感染人群的治療，提高治療用藥的劑量，間接威脅人的健康。 由于飼用抗生素的上述問(wèn)題，早在1992年瑞士就禁止使用飼用抗生素，歐盟1999年1月起通過(guò)立法禁止抗生素作促生長(zhǎng)劑使用，今后的發(fā)展趨勢(shì)是盡量不使用抗生素。20世紀(jì)80年代以來(lái)，全世界都在不遺余力地研究開(kāi)發(fā)其替代產(chǎn)品。近年來(lái)，飼用抗生素替代品的研究主要有益生素(微生物制劑)、寡糖(化學(xué)益生素)、抗菌肽、中草藥、糖萜素、酶制劑和酸化劑等。1.益生素又稱(chēng)活菌制劑或微生態(tài)制劑(主要是腸球菌、乳酸桿菌、雙岐桿菌、芽孢桿菌、酵母菌等)，是一種無(wú)毒、無(wú)副作用、無(wú)殘留的綠色飼料添加劑。益生素可在消化道內(nèi)增殖，產(chǎn)生乳酸和乙酸使消化道內(nèi)pH值下降，并產(chǎn)生溶菌酶、過(guò)氧化氫等代謝產(chǎn)物抑制有害細(xì)菌在腸黏膜的附著與繁殖，平衡動(dòng)物消化道內(nèi)的微生物群。益生素與消化道菌群之間存在生存和繁殖的競(jìng)爭(zhēng)，限制致病菌群的生存、繁殖以及在消化道內(nèi)的定居和附著，協(xié)助機(jī)體消除毒素及代謝產(chǎn)物。益生素可刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)，提高干擾素和巨噬細(xì)胞的活性，促進(jìn)抗體的產(chǎn)生，提高免疫力和抗病能力。另外，許多益生素具有抑制消化道內(nèi)氨及其他腐敗物質(zhì)生成的作用。益生素可產(chǎn)生各種消化酶，促進(jìn)動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。目前國(guó)內(nèi)用量較大的有乳酸桿菌、酵母和枯草芽孢桿菌。產(chǎn)品有單一菌種的劑型，大多數(shù)是多種微生物組成的復(fù)合劑型。益生素主要用于幼齡動(dòng)物，現(xiàn)在研制了專(zhuān)門(mén)用于養(yǎng)禽業(yè)的益生素。用于禽類(lèi)，可防止腹瀉，提高產(chǎn)蛋率和飼料轉(zhuǎn)化率，應(yīng)用前景廣闊。多數(shù)微生物是以活菌體直接飼喂，生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存中易失活，尤其是復(fù)合型菌劑，有的是厭氧菌，有的是好氧菌，在一起使用能否充分發(fā)揮作用還不能確定;有些其它飼料添加劑與之不能同時(shí)使用，例如高銅離子對(duì)大多數(shù)益生菌有抑制活性作用;大多數(shù)菌不能通過(guò)消化道內(nèi)的酸性環(huán)境，不能到達(dá)目的地-腸道;在病原菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)(疾病已經(jīng)爆發(fā)或流行)時(shí)，益生素不能達(dá)到抗生素類(lèi)藥物的使用效果。2.寡 糖寡糖是由210個(gè)糖基通過(guò)糖苷鍵連接而成的具有直鏈或支鏈結(jié)構(gòu)的低聚物的總稱(chēng)。寡糖種類(lèi)很多，目前用作飼料添加劑的寡糖主要有：低聚果糖、半乳聚糖、甘露寡糖、半乳蔗糖、大豆寡糖、低聚異麥芽糖。這些寡糖都屬短鏈分支糖類(lèi)，因其不能被動(dòng)物消化，但可以被腸道有益微生物利用，從而促進(jìn)有益菌群的增殖。寡糖因其調(diào)節(jié)動(dòng)物微生態(tài)平衡的作用與活菌制劑相似，營(yíng)養(yǎng)界稱(chēng)其為化學(xué)益生素。寡糖主要是維持體內(nèi)已建立而且是健康的消化道菌群，選擇性促進(jìn)消化道中有益微生物的優(yōu)先繁殖。寡糖由于其分子間結(jié)合位置及結(jié)合類(lèi)型的特殊性，導(dǎo)致不能被單胃動(dòng)物自身分泌的消化酶分解，但進(jìn)入消化道后段可作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被其中的有益微生物如雙歧桿菌、乳酸桿菌、鏈球菌等消化利用，從而使其大量增殖，形成微生態(tài)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)發(fā)酵產(chǎn)生的酸性物質(zhì)降低整個(gè)腸道的pH值，直接抑制外源菌和腸內(nèi)固有腐敗菌的生長(zhǎng)，從而發(fā)揮正常腸道菌群在屏障、營(yíng)養(yǎng)、免疫上的正常功能。某些寡聚糖還具有提高免疫和抗原免疫應(yīng)答能力，從而增加動(dòng)物體液及細(xì)胞免疫能力。寡糖是一類(lèi)間接提高免疫力的物質(zhì)，本身沒(méi)有殺菌作用，只是為有益菌提供養(yǎng)分或者為病原菌提供標(biāo)靶，只能輔助抗病、防病;同時(shí)寡糖類(lèi)物質(zhì)易吸潮，不利于儲(chǔ)存或均勻添加;成本也比較高。3.抗菌肽抗菌肽是生物體內(nèi)誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種具有強(qiáng)抗菌作用的多肽類(lèi)物質(zhì)，它廣泛存在于多種生物體內(nèi)，是生物體對(duì)外界病原物侵染而產(chǎn)生的一系列免疫反應(yīng)的產(chǎn)物。其分子量小，性能穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的廣譜抗菌能力，對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌及陰性菌均有殺傷作用，對(duì)原蟲(chóng)、腫瘤也有作用。世界上發(fā)現(xiàn)的第一種抗菌肽是天蠶素，1980年由瑞典科學(xué)家Boman等用陰溝通桿菌及大腸桿菌誘導(dǎo)惜古比天蠶蛹產(chǎn)生出有抗菌活性的多肽物質(zhì)，定名為天蠶素(cecropins)。隨后又在其他生物體內(nèi)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多種抗菌肽，如蛙皮素(magainins)、蜂毒素(melittins)、防御素(defensins)等。目前世界上已知的抗菌肽共有1200多種?？咕挠兄?dú)特的不同于抗生素的抗菌機(jī)理，抗菌肽的作用機(jī)制與酶或受體等蛋白因子無(wú)關(guān)，抗菌肽作用于微生物膜(細(xì)胞膜外膜)，主要是作用于膜脂質(zhì)的基質(zhì)，通過(guò)物理化學(xué)機(jī)制使膜釣通透性增大，破壞其屏障而達(dá)到殺傷細(xì)胞的效果?？咕木哂小皞鹘y(tǒng)抗生素”無(wú)法比擬的優(yōu)越性：不會(huì)誘導(dǎo)抗藥菌株的產(chǎn)生，有希望成為新一代抗菌劑。抗菌肽的高效廣譜抗菌性已被藥物學(xué)家、生物學(xué)家所重視，在研究了它的一級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)方法可以生產(chǎn)抗菌的轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物，同時(shí)可以通過(guò)基因工程的技術(shù)方法大量的表達(dá)抗菌肽，使之成為新一代肽類(lèi)抗菌藥的來(lái)源，顯示出廣闊的應(yīng)用前景。由于抗菌肽分子量小，分離提純困難，天然資源有限?；瘜W(xué)合成與基因工程法是主要獲得手段，但是在微生物中直接表達(dá)抗菌肽基因，可能對(duì)宿主產(chǎn)生毒害而不能合成足夠量的表達(dá)產(chǎn)物。但是隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，抗菌肽在飼料行業(yè)的前景還是非常看好的。4.中草藥隨著合成藥物、抗生素等藥用添加劑出現(xiàn)的殘留、耐藥性及對(duì)動(dòng)物體的毒副作用等問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)始從中草藥中尋找更為安全有效的飼料添加劑。中草藥是天然物質(zhì)，安全可靠，副作用小，由于其抗菌作用的廣泛性和協(xié)同而不會(huì)出現(xiàn)抗藥性，克服了抗生素的缺點(diǎn)。有些中草藥本身就含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和礦物元素，兼有藥效和營(yíng)養(yǎng)雙重功能。中草藥飼料添加劑的主要作用：(1)理氣消食、助脾健胃，如陳皮、神曲、麥芽、枳實(shí)、山楂等。這類(lèi)藥物所具有的芳香味，既能矯正飼料的味道，又能改善飼料的適口性，進(jìn)入胃腸后還能增強(qiáng)畜禽消化液的分泌。(2)活血化淤、促進(jìn)代謝，如紅花、當(dāng)歸、益母草、雞血藤等具有直接或間接擴(kuò)張血管、加強(qiáng)血液循環(huán)、增強(qiáng)胃腸功能的作用。(3)清熱解毒、殺菌抗病，如金銀花、連翹、荊介、柴胡、野菊花、麥飯石等，這些中草藥都具有抗菌消炎作用，既能瀉熱通便，又能消瘡排膿。配有這些中草藥的添加劑，可防治流感、痢疾等傳染病，保障動(dòng)物健康。(4)驅(qū)蟲(chóng)除積，如檳榔、貫眾、使君子、百部、硫黃等，可達(dá)消痞殺蟲(chóng)、健脾膘的作用。(5)宣肝化痰、止咳平喘，如用華山參、牛黃、雄黃、蒼術(shù)、板藍(lán)根、冰片、桔梗、蟾酥、青黛、馬錢(qián)子、椴硼砂和百部等配制的“參蟾解毒定喘丸”，對(duì)治療雞傳染性氣管炎有顯著效果。利用中草藥煎成湯或研磨成細(xì)末，生產(chǎn)出單方或復(fù)方制劑。在普通飼養(yǎng)條件下，將制劑添加于日糧中，供動(dòng)物飼用或飲用，以期預(yù)防動(dòng)物疾病，加速生長(zhǎng)，提高生產(chǎn)性能和改善畜禽產(chǎn)品質(zhì)量。不是所有的中草藥都符合“綠色”標(biāo)準(zhǔn)，有些中草藥的配伍和作用機(jī)理還處于摸索階段，使用不當(dāng)，也會(huì)引起殘留和毒副反應(yīng);由于復(fù)方中草藥的功效成分非常復(fù)雜，某些成分可能對(duì)其它飼料添加劑發(fā)生負(fù)作用，如對(duì)益生素拮抗、造成酶制劑失活等;一般中草藥飼料添加劑相對(duì)抗生素類(lèi)用量大、起效慢;雖然人們非?？春弥胁菟庯暳咸砑觿?，但是還沒(méi)有出現(xiàn)中草藥的飼料產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，中草藥配方也沒(méi)有固定標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品粗糙，質(zhì)量檢測(cè)無(wú)據(jù)可依。在使用前要先經(jīng)過(guò)安全試驗(yàn)，以確定其使用效果，避免造成不良后果。5.糖萜素糖萜素是從油茶餅粕和茶籽餅粕中提取的，由糖類(lèi)(30%)、配糖體(30%)和有機(jī)酸組成的天然生物活性物質(zhì)。糖萜素不但能有效地提高正常動(dòng)物機(jī)體免疫功能和提高病雞免疫功能，而且對(duì)調(diào)節(jié)神經(jīng)免疫、抗病毒等有顯著效果。糖萜素還具有明顯清除自由基和抗氧化，以及調(diào)節(jié)cAMP/cGMP系統(tǒng)功能，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和消化酶活性。糖萜素能明顯提高畜禽生產(chǎn)性能、畜禽的成活率，同時(shí)還有明顯改善肉質(zhì)作用。毒理學(xué)試驗(yàn)表明，糖萜素使用安全、無(wú)藥物殘留、不產(chǎn)生抗藥性、有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和維護(hù)人類(lèi)健康，具有明顯的社會(huì)效益和生態(tài)效益。糖萜素是一類(lèi)間接提高免疫力的物質(zhì)，本身沒(méi)有殺菌作用，主要通過(guò)提高動(dòng)物機(jī)體神經(jīng)內(nèi)分泌免疫功能和抗病抗應(yīng)激作用來(lái)達(dá)到其促生長(zhǎng)目的的。6.酶制劑是一類(lèi)具有生物催化性的蛋白質(zhì)。雖然國(guó)內(nèi)飼料用酶只有10年，關(guān)于各種酶制劑的應(yīng)用效果報(bào)道很多。目前國(guó)內(nèi)可以用于飼料的酶制劑有12種：淀粉酶、纖維素酶、-葡聚糖酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、麥芽糖酶、甘露聚糖酶、果膠酶、植酸酶、蛋白酶、支鏈淀粉酶、木聚糖酶。雖然酶制劑本身對(duì)微生物沒(méi)有太大影響，但是可以提高飼料的消化率，減少養(yǎng)分殘留于消化道的量、縮短殘留時(shí)間，間接減少病原菌生長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，從而起到抗病防病的效果。大多數(shù)酶類(lèi)是以難消化的營(yíng)養(yǎng)底物(抗?fàn)I養(yǎng)因子)為目標(biāo)，使飼料更大發(fā)揮其營(yíng)養(yǎng)效果，這些酶統(tǒng)稱(chēng)消化降解酶，又可以分為兩類(lèi)：消化酶和降解酶。消化酶包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶，動(dòng)物體內(nèi)可以產(chǎn)生;降解酶包括纖維素酶、-葡聚糖酶、麥芽糖酶、甘露聚糖酶、果膠酶、植酸酶、支鏈淀粉酶、木聚糖酶，動(dòng)物組織細(xì)胞不能合成。應(yīng)用最多的是各種多聚糖酶的復(fù)合酶，單一降解酶只有植酸酶。其中的葡萄糖氧化酶(GoD)是一種需氧脫氫酶，能專(zhuān)一地氧化D-葡萄糖為葡萄糖酸和過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫積累到一定程度時(shí)，可以直接抑制大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、葡萄球菌等的繁殖。反應(yīng)時(shí)會(huì)消耗腸道內(nèi)氧氣，利于雙岐桿菌、乳酸桿菌等有益厭氧菌的生長(zhǎng)。酶制劑不直接參與攻擊病原菌，大多數(shù)作用是減少病原菌的生長(zhǎng)基質(zhì);在優(yōu)質(zhì)日糧情況下，不論是提高禽畜生產(chǎn)率，還是抗病效果，都不明顯。葡萄糖氧化酶催化的產(chǎn)物可以抑制病原菌，作用機(jī)理不同于其它酶類(lèi)，并且比益生素穩(wěn)定，相關(guān)飼喂效果值得進(jìn)一步研究。7、飼用酸化劑用作飼料酸化劑的物質(zhì)有三類(lèi)。(1)有機(jī)酸：檸檬酸、延胡索酸、乳酸、異位酸、乙酸、丙酸、甲酸等及其鹽類(lèi)，此外還有蘋(píng)果酸、山梨酸和琥珀酸。有機(jī)酸具有良好的風(fēng)味，能改善飼料的適口性，參與體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝等而被廣泛應(yīng)用，但成本較高。(2)無(wú)機(jī)酸化劑：強(qiáng)酸(如鹽酸、硫酸)和弱酸(如磷酸)，其酸性強(qiáng)、成本低，生產(chǎn)中也可添加。(3)復(fù)合酸化劑：是利用各種有機(jī)酸和無(wú)機(jī)酸按一定比例配合而成，具有良好的緩沖效果，迅速降低pH值，能降低料肉比，減少營(yíng)養(yǎng)性腹瀉。飼用酸化劑能使病原微生物的繁殖受到抑制，益生菌增殖，具有改善消化道酶活性和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的作用。作為一種可降低飼料在消化道中的pH值，為動(dòng)物提供最適消化道環(huán)境的新型添加劑，酸化劑在國(guó)內(nèi)外已被廣泛應(yīng)用于飼喂家禽。在家禽日糧中添加有機(jī)酸除能促進(jìn)生長(zhǎng)，還可作為飼料保藏添加劑，丙酸和丙酸鈣是很好的飼料防霉劑，被廣泛用于飼料保藏，山梨酸也是一種很好的飼料防霉劑，添加延胡索酸使預(yù)混劑中維生素A、維生素C的穩(wěn)定性提高。迄今為止，酸化劑在飼料行業(yè)中的應(yīng)用還處于起步階段，使用量和方法還有待規(guī)范。有機(jī)酸在飼料中添加要考慮與飼料的配伍，高蛋白質(zhì)和鹽類(lèi)礦物質(zhì)會(huì)對(duì)酸化劑有緩沖作用;飼料pH降低對(duì)豬、雞等雜食動(dòng)物較適應(yīng)，對(duì)有些特種養(yǎng)殖的肉食動(dòng)物會(huì)